Nước được hình thành khi năng lượng làm cho các phân tử hydro và oxy kết hợp với nhau. Quá trình tạo ra nước rất hỗn loạn, khiến các nhà khoa học rất khó tạo ra nước một cách an toàn trong phòng thí nghiệm.
Nước có đặc tính rất đơn giản; nó chứa một nguyên tử oxy và hai nguyên tử hydro, chúng được giữ với nhau bằng các electron. Phân tử nước giống một nam châm ở chỗ nguyên tử oxy của nó mang điện tích âm và nguyên tử hydro có điện tích dương. Các điện tích âm và dương này làm cho các nguyên tử kéo vào nhau, tạo ra sự phân cực tự nhiên giúp các phân tử nước có thể kết dính với nhau.
Khi nước bị đóng băng, nó sẽ bị kết tinh và tạo thành băng. Đặc tính bất thường của nước là đặc hơn ở dạng lỏng hơn ở dạng rắn khiến nước đá nổi trên nước lỏng. Nước là một dung môi phổ quát vì hầu hết các chất hòa tan trong nó. Những chất dễ hòa tan trong nước được gọi là chất ưa nước, và những chất không hòa tan tốt trong nước được gọi là chất kỵ nước. Bởi vì nước có thể hòa tan nhiều chất hơn bất kỳ dung môi nào khác, nó hiếm khi tinh khiết và thường chứa các khoáng chất như magiê và canxi. Ngay cả khi nước được xử lý để sử dụng cho mục đích sinh hoạt, những khoáng chất này vẫn thường bị bỏ lại, dẫn đến cái được gọi là nước cứng.
